2016届高三数学一轮复习(知识点归纳与总结):等差数列及其前n项和.doc
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[备考方向要明了]
考 什 么 怎 么 考 1.理解等差数列的概念;
2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式;
3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解决相应的问题;
4.了解等差数列与一次函数的关系. 1.以选择题的形式考查等差数列的基本量及等差数列性质的简单应用,如2012年辽宁T6,北京T10,江西T12等.2.以解答题的形式考查等差数列的概念、等差数列的判定、通项公式、前n项和公式以及等差数列的性质等,如2012年陕西T17等.
[归纳·知识整合]
1.等差数列的定义
一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示,定义表达式为an-an-1=d(常数)(nN*,n≥2)或an+1-an=d(常数)(nN*).
2.等差数列的通项公式
若等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d.亦可以用数列中的第m项am与公差d表示为an=am+(n-m)d.
[探究] 1.已知等差数列{an}的第m项为am,公差为d,则其第n项an能否用am与d表示?
提示:能,an=am+(n-m)d.
3.等差中项
若三个数a,A,b成等差数列,则A叫做a与b的等差中项,且有A=.
4.等差数列的前n项和公式
Sn=na1+d=.
[探究] 2.等差数列前n项和公式的推导运用了什么方法?
提示:倒序相加法.
3.等差数列前n项和公式能否看作关于n的函数,该函数是否有最值?
提示:当d≠0时,Sn是关于n的且常数项为0的二次函数,则(n,Sn)是二次函数图象上的一群孤立的点,由此可得:当d0时,Sn有最小值;当d0时,Sn有最大值.
5.等差数列的性质
已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和.
(1)若m+n=p+q,则am+an=ap+aq,
特别:若m+n=2p,则am+an=2ap.
(2)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等差数列,公差为kd.
(3)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
[自测·牛刀小试]
1.(2012·重庆高考)在等差数列{an}中,a2=1,a4=5,则{an}的前5项和S5=( )
A.7 B.15 C.20 D.25
解析:选B 数列{an}的公差d==2,则a1=-1,a5=7,可得S5=15.
2.(2012·辽宁高考)在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11=( )
A.58 B.88 C.143 D.176
解析:选B 因为{an}是等差数列,所以a4+a8=2a6=16a6=8,则该数列的前11项和为S11==11a6=88.
3.(教材习题改编)在等差数列{an}中,若a4+a5=15,a7=15,则a2的值为( )
A.-3 B.0 C.1 D.2
解析:选B 由题意知,a2+a7=a4+a5,所以a2=a4+a5-a7=0.
4.(教材习题改编)已知两个数列x,a1,a2,a3,y与x,b1,b2,y都是等差数列,且x≠y,则的值为________.
解析:a2-a1=(y-x),b2-b1=(y-x),
=.
答案:
5.(教材习题改编)有两个等差数列2,6,10,…,190及2,8,14,…,200,由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则这个新数列{an}的通项公式an=________.
解析:两个等差数列的公共项为2,14,26,…即新数列的首项为2,公差为12.
故an=2+(n-1)×12=12n-10.
答案:12n-10
等差数列的判定与证明
[例1] 已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=,an=-2SnSn-1(n≥2).
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求Sn和an.
[自主解答] (1)证明: 当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=-2SnSn-1,
∴Sn(1+2Sn-1)=Sn-1.
由上式,若Sn-1≠0,则Sn≠0.
S1=a1≠0,
由递推关系知Sn≠0(nN*),
由式得-=2(n≥2).
是等差数列,其中首项为==2,公差为2.
(2)=+2(n-1)=+2(n-1),
Sn=.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-,
当n=1时,a1=S1=不适合上式,
an=
若将条件改为“a1=2,Sn=(n≥2)”,如何求解.
解:(1)证明:Sn=,
==+2.
-=2.
是以为首项,以2为公差的等差数列.
(2)由(1)知=+(n-1)×2=2n-,
即Sn=.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-
=;
当n=1时,a1=2不适合an,
故an
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